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led日光灯管的应用接法

发布者: 中千光电  时间:2018-05-07

绿色能源,节能环保,低碳生活,这是当今时代人们谈论最多的话题。这是对科学技术发展的实际检验,同时也反映了人们对新生活更高品质的要求。当太阳能、风能都被作为绿色能源推广的时候,LED 产品也以节能环保新能源跻身于广大市场。其中占主导的还是LED 日光灯。
LED 日光灯节电高达 80%以上,寿命为普通灯管的10 倍以上,安全度高,散热性强,光衰低,耐抗击,几乎是免维护,不存在要经常更换灯管、电感镇流器、启辉器的问题,约半年下来节省的费用就可以换回成本。而且半导体电光源光线柔和,光谱纯,没有辐射,有利于保护视力及身体健康,6000K 的冷光源给人视觉上清凉的感受,有助于集中精神,提高效率。LED 灯管走进千家万户,替换传统荧光灯将是一种必然趋势。
由于传统的荧光灯覆盖面广,已被广大民众所接受。LED 日光灯作为新型高科技照明产品想要实现完全替换,在 LED 日光灯照明标准未出炉之前,就必须得兼容传统荧光灯的相关标准。目前市面上的 T8/T10 LED 日光灯的标准大多都是参照传统荧光灯的标准来做,包括长度,额定功率,额定电压,光通量,照度等等。LED 日光灯分电源内置和外置两种,这里重点讨论电源内置 LED 日光灯。
传统的荧光灯工作 原理
传统的荧光灯一般由支架、电感镇流器、启辉器、灯管这四大部分组成。图1为传统的荧光灯内部结构。图2是传统的荧光灯内部电路图。其工作原理是当开关接通的时候,电源电压立即通过电感镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。
220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨胀,两极接触。电流通过电感镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热,发射出大量电子。这时,由于启辉器两极闭合,两极间电压为零,辉光放电消失,管内温度降低;双金属片自动复位,两极断开。在两极断开的瞬间,电路电流突然切断,电感镇流器产生很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动。在加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离。氩气电离生热,热量使水银产生蒸气,随之水银蒸气也被电离,并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
日光灯正常发光后,由于交流电不断通过电感镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动势阻碍线圈中的电流变化,这时电感镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。

LED 日光灯的接线 方式首先了解一下 LED 日光灯的内部结构和工作原理,LED 日光灯一般由 LED灯珠(包括草帽灯,3528 贴片灯珠,5050 贴片灯珠,2835贴片灯珠,3014贴片灯珠,5630贴片灯珠)、PCB 板(FR4 基板,铝基板)、外壳(铝合金和PC)、恒流电源等等。
LED 灯珠是半导体器件,内部实际为一个PN 节,其发光原理是 PN 结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P 区和 N 区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向 P区扩散,构成对 P 区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。
一支 LED 日光灯管由若干个 LED 灯珠组成,取用取用大多数照明企业的数据,一般采用 144 颗 3528 封装的 LED 替代传统 20W 荧光灯,用 288 颗 3528 封装的 LED 替代传统 40W 荧光灯,360 颗 3528 封装的 LED 替代传统 60W 荧光灯。
数目众多的 LED 灯珠通过串并联组成 LED 灯组,高品质的 LED 灯管除了选用好的灯珠外,还得匹配高性能的恒流电源。恒流驱动都是 AC 到 DC 的,AC 部分接的是市电,DC 部分直接接在 LED 灯组上。通上电后,LED 灯就能够发光了。由于传统灯具电路的特殊性,LED 日光灯的内部接线方式按照交流电连接到内部恒流驱动的方法可分为三种,分别为两端进线,单端进线和交错进线。
从原理上得知传统荧光灯中的启辉器和电感镇流器在 LED 日光灯应用中是用不到的,并且电感镇流器会消耗部分功率,实测在不去掉电感镇流器的情况下,18W 的 LED 日光灯输入功率可达 20.5W,这样就白白的浪费了 2.5W 的能量。因此 LED 照明厂家一般都建议拆掉电感镇流器,如果实在不方便拆除也行。
在上述三种接线方式下,有无电感镇流器都能够正常工作。下文在讨论接线方式的时候,就不再解释电感镇流器了。两端进线是比较早期也比较常见的一种接法,这一种接法在06 年开始流行,由于其接线方便,老化简单等特点。到目前为止还有不少的 LED 厂家采用。如图 3所示,将灯头的两根针都短接起来,然后接在内部的恒流电源上。这样的接线方法只需要去掉传统的启辉器,就能够正常工作。这种接法的老化架,制作的时候接线很简单,大大的减少了人力劳动
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